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Rádio

Rádio (Ra) , radioativo Elemento químico , o mais pesado dos metais alcalino-terrosos do Grupo 2 (IIa) do tabela periódica . O rádio é um branco prateado metal isso não ocorre de graça na natureza.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Ocorrência, propriedades e usos

O rádio foi descoberto (1898) por Pierre Curie, Marie Curie , e um assistente, G. Bémont, depois que Marie Curie observou que a radioatividade da pechblenda era quatro ou cinco vezes maior do que a do urânio que continha e não foi totalmente explicada com base no polônio radioativo, que ela acabara de descobrir na pechblenda resíduos. A nova substância altamente radioativa podia ser concentrada com bário, mas, como seu cloreto era ligeiramente mais insolúvel, podia ser precipitada por cristalização fracionada. A separação foi seguida pelo aumento da intensidade de novas linhas no ultravioleta espectro e por um aumento constante no aparentepeso atômicodo material até que foi obtido um valor de 225,2, notavelmente próximo ao valor atualmente aceito de 226,03. Em 1902, 0,1 grama de cloreto de rádio puro foi preparado refinando várias toneladas de resíduos de pitchblenda, e em 1910 Marie Curie e André-Louis Debierne haviam isolado o próprio metal.

Experimento de rádio de Marie e Pierre Curie Representação dos caminhos de partículas alfa, beta e gama de uma amostra de rádio colocada entre os pólos de um eletroímã em um experimento conduzido no laboratório de Marie e Pierre Curie, desenhado por Gaston Poyet, 1904. Fotos. com / Jupiterimages

equipamento de pesquisa de rádio Equipamento usado por Marie e Pierre Curie para investigar a deflexão dos raios beta do rádio em um campo magnético, 1904. Photos.com/Jupiterimages

Trinta e quatro isótopos de rádio, todos radioativos, são conhecidos; suas meias-vidas, exceto porrádio-226(1.600 anos) e rádio-228 (5,75 anos), são menos de algumas semanas. O rádio-226 de vida longa é encontrado na natureza como resultado de sua formação contínua a partir da decomposição do urânio-238. O rádio, portanto, ocorre em todos os minérios de urânio, mas é mais amplamente distribuído porque forma compostos solúveis em água; terra Superfície contém uma estimativa de 1,8 × 10¹³gramas (2 × 10⁷toneladas) de rádio.

Uma vez que todos os isótopos do rádio são radioativos e de vida curta na escala de tempo geológica, qualquer rádio primitivo teria desaparecido há muito tempo. Portanto, o rádio ocorre naturalmente apenas como um produto de desintegração nas três séries de decaimento radioativo natural (tório, urânio e séries de actínio). O rádio-226 é um membro da série de decaimento do urânio. Seu pai é tório -230 e seu filho radônio -222. Os outros produtos do decaimento, anteriormente chamados de rádio A, B, C, C ′, C ″, D e assim por diante, são isótopos de polônio, chumbo, bismuto e tálio.

Compostos

A química do rádio é o que se esperaria do mais pesado dos alcalino-terrosos, mas a intensa radioatividade é sua propriedade mais característica. Seu compostos exibem um leve brilho azulado no escuro, resultado de sua radioatividade na qual partículas alfa emitidas excitam elétrons em outros elementos no composto e os elétrons liberam sua energia como luz quando são desexcitados. Um grama de rádio-226 sofre 3,7 × 10¹⁰desintegrações por segundo, um nível de atividade que definiu o curie (Ci), uma unidade inicial de radioatividade. Esta é uma liberação de energia equivalente a cerca de 6,8 × 10^-3calorias por segundo, o suficiente para aumentar a temperatura de uma amostra bem isolada de 25 gramas de água a uma taxa de 1 ° C a cada hora. A liberação de energia prática é ainda maior do que isso (de quatro a cinco vezes), por causa da produção de um grande número de produtos de decaimento radioativo de vida curta. As partículas alfa emitidas pelo rádio podem ser usadas para iniciar reações nucleares.

Todos os usos do rádio decorrem de sua radioatividade. O uso mais importante do rádio era antigamente em medicamento , principalmente para o tratamento de câncer submetendo tumores para o radiação gama de seus isótopos filhos. O rádio-223, um emissor alfa com meia-vida de 11,43 dias, foi estudado para uso na terapia do câncer dirigido por células, na qual um anticorpo monoclonal ou direcionamento relacionado proteína com alta especificidade está ligado ao rádio. Na maioria das aplicações terapêuticas, no entanto, o rádio foi substituído pelos radioisótopos artificiais menos caros e mais poderosos cobalto -60 e césio -137. A íntimo mistura de rádio e berílio é uma fonte moderadamente intensa de nêutrons e tem sido usada para pesquisas científicas e para perfilagem de poços na prospecção geofísica de petróleo. Para esses usos, entretanto, substitutos tornaram-se disponíveis. Um dos produtos da decadência do rádio é o radônio, o mais pesado gás nobre ; este processo de decadência é a principal fonte desse elemento. Um grama de rádio-226 irá emitir 1 × 10^-4mililitro de radônio por dia.

Quando um sal de rádio é misturado com uma pasta de zinco sulfeto, a radiação alfa faz com que o sulfeto de zinco brilhe, produzindo uma tinta autoluminescente para relógios, relógios e mostradores de instrumentos. De cerca de 1913 até a década de 1970, vários milhões de mostradores de rádio, revestidos com uma mistura de rádio-226 e sulfeto de zinco, foram fabricados. No início dos anos 1930, descobriu-se, no entanto, que a exposição ao rádio representava um sério risco à saúde: várias mulheres que trabalharam com a tinta luminescente contendo rádio durante os anos 1910 e 20 morreram posteriormente. Eles haviam ingerido uma quantidade considerável de rádio por meio da técnica chamada de apontar os lábios, que significava usar seus lábios e línguas para moldar seus pincéis em uma ponta fina. Como cálcio e estrôncio, o rádio tende a se concentrar nos ossos, onde sua radiação alfa interfere com corpúsculo vermelho produção, e algumas dessas mulheres desenvolveram anemia e câncer ósseo. A prática de empregar rádio em revestimentos luminescentes foi reduzida no início da década de 1960, após o reconhecimento da alta toxicidade do material. Tintas fosforescentes que absorvem a luz e depois a liberam substituíram o rádio. (A detecção de radônio exalado fornece um teste muito sensível para a absorção de rádio.)

O rádio metálico pode ser preparado por redução eletrolítica de seus sais e apresenta alta reatividade química. É atacado por água com evolução vigorosa de hidrogênio e por via aérea com a formação do nitreto. Ocorre exclusivamente como Ra²⁺ íon em todos os seus compostos. O sulfato, RaSO₄, é o sulfato mais insolúvel conhecido, e o hidróxido, Ra (OH)_dois, é o mais solúvel dos hidróxidos alcalino-terrosos. O acúmulo gradual de hélio dentro de cristais de brometo de rádio, RaBr_dois, os enfraquece e eles ocasionalmente explodem. Em geral, os compostos de rádio são muito semelhantes aos de bário, dificultando a separação dos dois elementos.

Em moderno tecnologia , o rádio é separado do bário por cristalização fracionada dos brometos, seguida pela purificação por meio de técnicas de troca iônica para remoção dos últimos 10% do bário.

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